数理化通俗演义: 第二十六回无形高校切磋无形物,有识之人脚下有新路——波义耳(波伊尔(Boyle))定律、化学科学的建立

  波伊尔是17世纪英国老牌的数学家、物理学家。出生于爱尔兰的利斯Moll城堡。1654年她移居加州戴维斯分校后,初阶探讨化学和物艺术学问题。

  上回说到非常笛卡儿终日苦思苦想,在数学上算是获得重大成就,创建了坐标系。其实那人才高智广,何止在数学领域,他对于物理、天文、生理、管法学、化学也都无所不通。他认为“世界是一本大书”,为读那本大书他终生不肯闲下来而旅游各国,与当下北美洲的一部分球星学者研商学术。那天她又游历到大英帝国的斯泰尔桥。可是这一次他倒不是来谈谈什么学问,而是拜访她的老友莱尼拉芙内人的。却说他打击入内,落座接茶。莱尼拉芙老婆见是故人光临,早跑前跑后,又是取水果茶点,又是命令仆人备饭。笛卡儿仰坐在椅子里仔细打量起朋友的公馆来。那是一座赏心悦目的腹心庄园。窗外红楼绿树,白木栅栏,室内墙上留看精细的浮雕:有鼓着膀子的小天使,有文明美丽的好看的女人。这时外面地一阵羊叫,几声鞭响,他探头一望,只见如血的有生之年从群羊的背上抹过,一团白云红雾飘过绿草青水,好一幅牧归图。他以此遍地为家平生飘零的人情不自尽顿生归根之念,他下意识地摸摸自己斑白的鬓角,真是学海无边,何日是岸啊。自己要能有如此一座公园,让她那只孤舟也能傍岸暂歇一时多好。那时莱尼拉芙爱妻也已忙完,笑盈盈地坐在他对面,说:“怎么,看上我那一个世外庄园了?”

  一天早上,波伊尔正要到实验室去,花匠送来了一篮雅观的紫罗兰(Roland)。波伊尔(波义耳)随手拿起一束花观赏着,闻着那扑鼻的馥郁走进了实验室。他的副手取来了两瓶实验用的盐酸,波伊尔想看一看盐酸的质料。那一个帮手就将盐酸倒进烧瓶。波伊尔把紫罗兰放在桌子上,去救助那位助手。盐酸挥发出刺鼻的脾胃,像白烟一样从瓶口涌出,倒进烧瓶的淡粉灰色液体也在冒烟……“那盐酸不错!”波伊尔放心了,从桌上拿起那束花准备回书房。那时她猛然意识紫罗兰(罗兰)上也冒出了轻烟。原来,盐酸溅到花儿上了。他火速把花放到水里去洗刷。过了一会儿,紫罗兰(罗兰(Roland))的颜色由紫色变成灰色的了。

  “是呀,那里太冷静了。”

  波伊尔(波义耳)饶有兴趣地把书屋里相当盛满鲜花的篮筐取来,对助手说:“取八只杯子来,每种酸都倒一点,再拿些水来。”

  笛卡儿话音未落,忽听楼上脚步杂沓,人声鼎沸,像是开会,又像是吵架。他刚刚隐约升起的闲雅之感顿消云外,忙问:“上面在干甚么?”

  波义耳(波义耳(Boyle))在多少个杯子里分别倒进不一样的中性(neutrality)液体,再往每个杯子里放进一朵花,心神专注地观测着,看看有怎样新的变通。只见深黄色的花儿逐渐变成了淡粉红色,过了片刻又变成了深肉色。

  莱尼拉芙内人无可奈哪个地点一笑,说道:“世外庄园也不冷静啊,一群毛头小子,整日议论甚么世界,甚么物质,一个个都想当您那样大的物理学家呢。”

  那样,他就查获了一个结论:“不仅是盐酸,其余的各个酸类,都能使紫罗兰变为黄色!”波义耳(波义耳)欢悦地对助手说:“那可太重大了!要辨别一种溶液是或不是呈中性(neutrality),只要把紫罗兰的花瓣儿放进溶液中去试一试就行了!”

  不想那样一说,笛卡儿倒忽然来了振奋,旅途的疲惫一扫而光,说:“快领我上去看望。“莱尼拉芙内人笑道:“你啊,天生是个跳不出苦海的人。”

  不过,紫罗兰(Roland)并不是四季都开放的。波伊尔想了一个办法,他在紫罗兰(罗兰(Roland))绽放的时节里收集了汪洋的紫罗兰花瓣,将花瓣泡出浸液来。需求运用的时候,就往被试的溶液里滴进一滴紫罗兰(Roland)浸液。那就是他注明的“试剂”。

  他们上到二楼,一推门,只见七、八个小伙,有的坐在桌子上,有的趴在沙发里,还有的依在窗前,正指手划脚,脖粗脸胀地辩驳。桌上书本倒扣,纸张乱叠。他们见有路人进来才急匆匆打住话头。莱尼拉芙妻子指着当地站着的一个二十来岁的年轻人说:“你还没见过,那就是自个儿的表哥弟波义耳(波义耳(Boyle)),这么些都是他俩协会里的人。”又回过头说:“你们也认识一下,那就是本人的老友,你们常议论的大人物笛卡儿。”小伙子们忍不住大吃一惊,欢腾得如遇着上帝下凡一般,一起围了上去。笛卡儿说:“你们在座谈甚么?”

  走到这一步,波义耳(波伊尔(Boyle))还不曾止步。他又取来了蔷薇、了香等花卉。将它们的花瓣泡浸液来考查,接着又用中药、苔藓、树皮和种种植物的根举行同类试验。最有意思的是用石蕊泡出的浸液:酸和碱本来像水一致,是无色透明的,可是,要是在石蕊浸液里滴进中性(neutrality)溶液,就暴露绿色;滴进酸性溶液就能使石蕊浸液变成黑色。

  “还不是亚里士多德老人早就讲的可怜老问题,世界到底是什么。是水,是人?仍然土,是气?”他们乱哄哄地一同回答。又有人补充道:“近来还流行什么‘三原质’说,说是一切物质遇火都要分解成二种因素:硫磺、水银、盐。说木头点着火后,火苗是硫磺,冒的烟是水银气,留下的灰是盐。”

  后来,他表明了一个更便捷的法子,即用石蕊浸液把纸浸透,再把纸烘干。要用时只需将一小块纸片放进被稽查的溶液里,按照纸的水彩变化就能驾驭那种溶液是呈酸性仍旧呈中性(neutrality)的了。

  “那都是些胡说。”一扯到这么些话题,波义耳(波义耳)又卷土重来了刚刚咄咄逼人的架子,忘记了前边新来的那位座上宾,“物质遇火不肯定都是解说,有时反而是合成。如灰和砂石经火一烧倒成了玻璃。再说,就是那‘三原质’也不是不可再分的东西。如他们的盐里就有碱和酸。从亚里士多德以来,人们两次三番在那个无形的东西上反驳来辩解去,其实确实解决问题的主意照旧要尝试,要一致一样地去试,这几个无形的事物就可以看得见摸得看了。他们足足有三样特点:形状、大小和移动。”

  波伊尔(波义耳)把那种石蕊纸叫做“提醒剂”,也就是新兴人们所说的“试纸”。

  笛卡儿在边上听着,觉得那一个小伙真的有胆有识,一切经过实验,那不是培根提倡的不二法门呢?他们敢于反对旧的经院式研讨去闯自己的新路,便又问:“刚才听说你们还有个集体,叫什么名字?”

  “无形大学。”

  “甚么意思?”

  “大家志愿组成到一头谈论问题,无拘无束,无形无体,不就是无形高校吗?”

  笛卡儿闻听哈哈大笑:“好,好,有意思,你们比斯坦福的这几个学院并不差分毫啊,真是大器晚成。”

  再说那波伊尔(1627~1691)也正是说到达成。他五伯是一位保皇的Graff,前不久在与克伦·威·尔(W·ill)(Cro·mwell)革命军应战中正好阵亡,留下了这笔家产。他就用那个钱在领地里修起冶炼大铁炉,买来瓶瓶罐罐,雇了工人、秘书。波义耳(Boyle)是个百科全书式的大家,物理、化学、生物、工学、艺术学、神学无所不爱,无所不去研究。那几个试验大都是由他精心设计,由旁人去做,他分析记录,研商规律,然后口授随想。那天他正在实验室里巡回,帮手威·廉(Wil·liam)告诉刚从国外买来两瓶盐酸。波伊尔(波义耳)说:“拿来让自家看看。”这时老花匠刚采了一大篮子紫罗兰(罗兰(Roland)),扎成一束束正向各房间里分插。波伊尔闻着沁人心脾的芬芳,看看那紫里透蓝的花瓣,不觉随手从篮子里抽了一束,拿在手里一边玩,一边看威·廉(Wil·liam)往一个烧瓶里倒盐酸。那淡粉褐色的液体一级出瓶口,便冒着滚滚的浓烟,缓缓地在瓶子周围滚动。波伊尔(波伊尔)和助手都感觉阵阵刺鼻地伤心,他忙用花束下意识地拍打了几下,又把花举到鼻下。等看过新买的盐酸,他举着花束又欢欣地回到书房,那时花上还在冒着轻烟。多娇好的花朵,不幸竟也沾上了盐酸的飞沫。他急匆匆将花浸到一个有水的玻璃盆里,然后在地上一趟一趟地踱着脚步,开端给书记口授文章。不知那样走了第几趟,他偶一抬头,突然意识玻璃盆里的花变成黑色的了,他以为是玻璃与阳光的功能,忙上去一把抽出来。刚才这花明明仍然蓝茵茵的一瓣一瓣,怎么一转眼就成了鲜红的一朵一朵?秘书听他不发话,一抬头见波义耳(Boyle)正在那里对着一束水淋淋的鲜花发愣,他正要咨询,波伊尔(Boyle)却大喊道:“快到公园里去再采一大把紫罗兰(Roland),还有药草、苔鲜、五倍子,种种花卉树皮都采一点来。”

  原来聪明的波义耳(波伊尔)登时悟到是盐酸使紫罗兰变成紫色。那么对其它花草会怎么样呢?他将各种花卉制成浸液,然后用酸碱一一去试,果然有的遇碱变色,有的遇酸变色,而更幽默的是用石蕊苔鲜制成的一种藏青色浸液却是遇酸变红,遇硷变蓝,一身兼二性,实在妙极了。他用那浸液将纸泡湿,然后再烘干,未来蒙受新的液体不知是酸是碱,只要剪上一条那种试纸,投入液中,或红或蓝,酸碱立判分晓。

  正是:

  有色有味紫罗兰,任人品嗅任人看。 一朝落入知己手,却为化学来指南。

  大家后天中学生在课堂上用的提醒剂,原来就是那样表达的。

  却说那波伊尔发明了指示剂后就更认真地要分出种种物质的风味。他已经不信任那关于水、土、气、火是最简便的物质的说教,而以为世界走出一部分不大的颗粒组成,然而微粒是怎么着结合在共同,他又要亲自来试一试。那天波伊尔又和自己的新帮手罗伯特(伯特).胡克将有些不比的反应物放在一个U形管里,管的一头密封,再从另一头加压。波义耳说:“我想压力升高,那一个颗粒的构成就会更快。请将压力平衡管进步,增大压力一倍。”胡克将压力逐步升高一陪,波伊尔(Boyle)去看U形管的刻度,他愕然地意识:气体体积裁减了一半。他喊道:“再加大一倍。”体积又收缩了大体上。那回她亲自操作,压力日益收缩,当小到等于最初压力时,气体的体积也正好过来到原来的高低。他及时挥笔在本子上记下一句话:

  气体的体积和它的压强成反比。

  那就是1662年察觉的,着名的波义耳定律。

  现在波义耳手中已控制了多量的尝试材料,于是他集中精力开首写一本新书《怀疑的科学家》。他在那本书里力排众议,把过去认为化学就是炼金术,就是制药之道,元素是四种或两种的传道批驳得体无完肤。他别指新路,认为化学应当表达化学进程和物质的构造,元素就是再不可能分解的物质。

  近代化学现身了。恩格斯(格斯)说,是“波义耳(波义耳(Boyle))把化学确立为正确”。

  波伊尔就是这么从切身做尝试入手,积累了资料,又进步到理论着书立说。现在他暂时离开了烧瓶、熔炉,而每一日以墨水纸张作伴。那天波伊尔正专心致志地写书,胡克突然慌慌忙忙地推门进去,高喊着:“好新闻,好音讯。波义耳(波伊尔)先生,伦敦(London)来信了!”

  究竟London来信带来什么音信,且听下回分解。

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